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Introducción
La gestión de empresas ganaderas pastoriles, basada en un ambiente pobre en especies vegetales y rico en la aplicación de insumos externos para erradicar especies vegetales y animales, no ganaderas, y promover el máximo rendimiento posible de unas cuantas especies vegetales pertinentes para la alimentación del ganado, se ha asociado a la generación de ecosistemas frágiles, de pobre resiliencia ambiental y económica (Gómez-Villalva et al., 2019; Pérez-Sánchez et al., 2021). La fragilidad ambiental se origina en la escasa biodiversidad vegetal y animal, que permite la degradación de los suelos, la extinción de biomasa vegetal ante condiciones climáticas extremas, así como la interrupción de cadenas simbiontes mutualistas y el incremento de la huella hídrica, entre otras consecuencias (Rodríguez-Moreno et al., 2020; Yalta et al., 2021). A su vez, la fragilidad económica proviene de un costo de producción dependiente de los vaivenes en los costos de los insumos externos. Estos últimos son cada vez más necesarios para mantener o mejorar el nivel de producción de la empresa ganadera (Rodríguez-Moreno et al., 2020; Aguilar-Jiménez et al., 2023).
El-Bilali et al. (2019) definen la sostenibilidad como el desarrollo que hace posible satisfacer las necesidades presentes, sin vulnerar la facultad de las generaciones futuras para cubrir sus necesidades. Las superficies de biodiversidad vegetal amplia son ecosistemas resilientes ambiental y económicamente, debido a que la biodiversidad vegetal favorece relaciones mutualistas que, a su vez, promueven suelos saludables, premisa fundamental para una producción vegetal sustentable (Gutiérrez-Bermúdez et al., 2020; Lehmann et al., 2020). Las superficies pastoriles o de apacentamiento con biodiversidad vegetal planificada, con incorporación de especies herbáceas, semileñosas y leñosas, de porte medio a alto, se han referido como sistemas silvopastoriles (SSP) y se han señalado como una opción en el diseño e implantación de empresas ganaderas resilientes (Díaz-Lezcano et al., 2020; Peña-Domene et al., 2022).
Los SSP pueden ser una alternativa en la gestión de los recursos naturales para revertir daños a ecosistemas perturbados por la actividad humana, en los que se establecieron ecosistemas de escasa biodiversidad vegetal y animal en la búsqueda de un rendimiento máximo (González-Valdivia et al., 2018). Las empresas agropecuarias, además de la obtención de satisfactores de consumo y uso antropocéntrico directo, deben atender la provisión de servicios ecosistémicos: agua limpia, formación de suelo saludable, microclima por cobertura aérea vegetal, polinización, entre otros (Gómez-Villalva et al., 2019; Peña-Domene et al., 2022).
La planificación adecuada de los componentes vegetales de un SSP promueve suelos saludables, capaces de producir mayores cosechas por su abundante biología, biodiversidad vegetal y animal extensa, además de que interviene en la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuye al bienestar animal y la resiliencia de empresas ganaderas (González-Valdivia et al., 2018; Vásquez et al., 2020; Deniz, 2021; Oyelami y Osikabor, 2022). Sin embargo, es necesario compendiar y analizar críticamente las evidencias científicas acerca de la conformación y manejo de los SSP para lograr impactos ambientales positivos y empresas ganaderas resilientes y sostenibles (Améndola et al., 2016; Hanisch et al., 2019). El objetivo de esta revisión de la literatura científica fue proporcionar un banco de información acerca de la influencia de la conformación y el manejo de SSP como áreas de apacentamiento en indicadores asociados a empresas ganaderas resilientes ambientalmente.
Materiales y Métodos
Mediante la búsqueda de información se recopilaron trabajos científicos acerca del impacto de la conformación y el manejo de SSP en indicadores de resiliencia ambiental. Entre ellos se consideraron la salud del suelo, la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), la biodiversidad y el bienestar animal. La estrategia que se siguió para la búsqueda partió de la selección de palabras clave para obtener información sobre cada indicador. Las palabras clave que se conectaron con los operadores booleanos AND, OR y NOT, de acuerdo con el sentido de la frase fueron: sistema silvopastoril, salud del suelo, materia orgánica, densidad aparente del suelo, fauna del suelo, minerales del suelo, secuestro de carbón, mitigación de gases de efecto invernadero, metano, cambio climático, biodiversidad, bienestar de los animales, producción animal, sustentabilidad, resiliencia ecológica. La búsqueda se realizó en Google académico, Springer, SciELO, Scopus, Redalyc y ScienceDirect. Se consideraron artículos científicos y de revisión de literatura, así como libros y tesis. Se priorizó la búsqueda con el filtro para información publicada a partir del 2019. Para la selección de la información se emplearon los criterios que siguen a continuación.
Criterios de inclusión:
Documentos que describan de manera clara y precisa el efecto de los SSP o de los sistemas ganaderos tradicionales, y de ambos, en las propiedades físicas, químicas y microbiológicas del suelo, la captura de carbono, las emisiones de GEI, la biodiversidad y los indicadores de bienestar animal.
Documentos que detallen el impacto de los SSP o de los sistemas ganaderos tradicionales, y de ambos, en la sostenibilidad y la resiliencia ambiental.
Documentos que consideren los SSP basados en arbóreas nativas.
Criterios de exclusión:
Documentos que no describan de manera clara y concisa el efecto de los SSP o de los sistemas ganaderos tradicionales, y de ambos, en los indicadores de resiliencia ambiental considerados en este trabajo.
Documentos que consideren SSP basados en arbóreas exóticas.
Se identificaron 86 documentos, susceptibles de ser incluidos en la revisión. Después de leer el título, se descartaron 9. Se revisaron por completo 77, de los que se rechazaron 14. Es decir, solo 63 se seleccionaron para su inclusión en la presente revisión.
Resultados y Discusión
Salud del suelo en los sistemas silvopastoriles. La gestión sostenible del suelo está basada en el mantenimiento y en el mejoramiento de su salud en el tiempo, de modo que se pueda evitar comprometer los servicios de sostén que brinda al ecosistema (FAO et al., 2015). La salud del suelo se puede evaluar mediante el estado de sus propiedades físicas, químicas y microbiológicas (Cabrera-Dávila et al., 2021; Castillo-Valdez et al., 2021), pues el manejo de este recurso en los sistemas de producción las altera de manera importante, principalmente cuando los ingresos de energía son menores que los egresos (Castillo-Valdez et al., 2021). La compactación, salinización, acidificación, pérdida de nutrientes o de materia orgánica (MO), y de ambos, se consideran tipos de degradación del suelo y hacen referencia a la alteración de sus propiedades (FAO et al., 2015). Silva-Olaya et al. (2022) refieren que, en los suelos con condiciones de degradación, los SSP ayudan a utilizar mejor la tierra, pues la integración de árboles de uso múltiple favorece el reciclaje de nutrientes y mejora las condiciones ambientales. Diversos estudios se han realizado para conocer el impacto de estos sistemas en la calidad del suelo, en términos de propiedades químicas, físicas y microbiológicas.
En cuanto a las propiedades físicas, Contreras-Santos et al. (2020) encontraron en un SSP, densidad aparente (DA) y resistencia mecánica a la penetración de las raíces (RMPR) menores, hasta en 25 y 37 %, respectivamente, en comparación con un suelo de un sistema sin árboles (SSA) (tabla 1). Oliva et al. (2016) refirieron una tendencia similar, con valores de hasta 31 y 65 % menores en el suelo de un SSP con respecto al de un SSA (tabla 1). Romero-Delgado et al. (2021) señalaron que las especies leñosas presentan mayor desarrollo radical que las herbáceas, lo que tiene un efecto directo en la mejora de los niveles de agregación y estructuración de los suelos y en la disminución de la DA, la compactación y RMPR.
Tabla 1 Aportes de los sistemas silvopastoriles al suelo.
| Estudio | Componentes de SSP | Densidad de la especie arbórea | Aportes a las propiedades del suelo | Tratamientos y comparaciones | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Arbóreas | Herbáceas | Físicas | Químicas | Microbiológicas | |||
| Bueno-López y Camargo-García (2015) |
|
NE | 10 000 plantas/ha. | Aportó en siete meses 250 kg de N/ha. | No se comparó con SSA. | ||
|
Bugarín |
|
|
2 500 plantas/ha en todos los SSP. | Se mantuvo la DA (1,33 g/cm3) pese al pisoteo de ovinos. | En T1, T2 y T3, a los 14 meses de establecimiento de los SSP, incremento de:
-MO de 1,68 a 1,94 % -pH de 6,3 a 6,7 como promedio. |
Cuatro SSP:
T1 (Ll+Ub) T2 (Lg+Ub) T3 (Ll+Ub+Ct) T4 (Lg+Ub+Ct) 1 SSA: T5 (Ub) |
|
|
Caicedo-Rosero |
2 SSP; T1: |
Mezcla forrajera de gramíneas en ambos SSP | NE | 9 taxones en cada SSP y 10 en T3. |
T3: SSA con mezcla forrajera de gramíneas. | ||
| Camero-Rey y Rodríguez-Díaz (2015) |
|
|
Producción de biomasa arbórea: 2724 kg de MS/ha/año | Mayor cantidad de MO en el SSP |
Mayor cantidad de lombrices de tierra en el SSP |
SSA de |
|
|
Contreras-Santos |
Cuatro SSP (T1, T2, T3 y T4) con combinaciones de arbustos y árboles forrajeros y maderables. |
|
39 árboles/ha en todos los SSP | Menor DA en los cuatro SSP a los 20 cm de profundidad (1,16-1,22 g/cm3) que en T5 (1,54 g/cm3). Menor RMPR a los 20 cm de profundidad en los cuatro SSP (1,93-2,26 MPa) que en T5 (3,07 MPa). | Mayor acumulación de CO en los cuatro SSP (60,6-65,1 t/ha) que T5 (38,3 t/ha). Mayor biomasa de raíces finas a los 20 cm de profundidad en los cuatro SSP (288,1-1 864,7 kg/ha) que en T5 (15,37 kg/ha). |
T1: pastura + arbustos forrajeros T2: pastura + árboles forrajeros T3: pastura + arbustos forrajeros + árboles forrajeros T4: pastura + arbustos forrajeros + árboles forrajeros + árboles maderables T5: pastura sin árboles |
|
| Crespo y Fraga (2002) |
|
|
3 300 plantas/ha | En cinco meses aportó vía hojarasca: 973 g MS/arbusto = 63, 10, 44, 30 y 6 kg/ha de N, P, K, Ca y Mg, respectivamente | No se compararon con SSA | ||
|
|
100 plantas/ha | En cuatro meses aportó vía hojarasca: 2 871 g MS/árbol = 11, 1, 7, 9, y 1 kg/ha de N, P, K, Ca y Mg, respectivamente | |||||
|
Escobar-Montenegro |
SSP (T1) con |
|
Distribución espacial de árboles dispersos y cercas vivas. | Valores similares en los tres tratamientos de: -pH (6,16-6,36) -MO (4,12-5,27 %) -N (0,2-0,26 %) -P (6,01-6,41 ppm) -CIC (36,9-47,2 Meq/100 g suelo) | T1 con mayor abundancia de macrofauna (4 231 individuos) y riqueza (24 órdenes) que T2 (2 664 individuos y 22 órdenes) y T3 (2 985 individuos y 23 órdenes). El índice de Shannon (H´) fue mayor en T3 (1,93) que en T1 (1,68) y T2 (1,69). | T2: SSA de potrero tradicional ( |
|
|
Escobar |
Árboles de 8 y 30 años de |
|
35 % de cobertura en arreglo de árboles dispersos y cercas vivas. | Menor profundidad del suelo en las áreas bajo los árboles (22 - 25 cm) que en las abiertas (34 cm). No hubo diferencias entre áreas en la RMPR. | Áreas bajo los árboles con mayor cantidad de MO (9,5-9,7 %) y CO (5,5-5,6 %) que las abiertas (8,6 % de MO y 5 % de CO). Bajo árboles de 30 años mayor saturación de bases (K, Ca y Mg; 34,15 %) que en áreas abiertas (25,47 %) y bajo árboles de ocho años (22,13 %). | En áreas bajo los árboles, mayor cantidad de:
-Actinomicetos: 17-18 x105 UFC/g -MSF: 31-160 x104 UFC/g En áreas abiertas: -Scarabaeidae 3/m2 -Actinomicetos: 13 x105 UFC/g -MSF 6 x104 UFC/g |
En el sistema silvopastoril se evaluaron por separado las áreas bajo los árboles, de 8 y 30 años, y las áreas abiertas. Implementación de prácticas agroecológicas. |
|
Hernández-Chavez |
2 SSP (T1 y T2): ambos con |
T1: |
Mayor cantidad de MO en T1 y T2 (4,4 % ambos) que en T3 (3,0 %). | Mayor cantidad de taxones en T1 (6) y T2 (7) que en T3 (3). | T3: SSA de pasto natural | ||
|
Oliva |
2 SSP: T1: |
NE | NE | Menor compactación en T4 (61,4 psi), seguido de T1 (136,9 psi) y T2 (141,5 psi), mayor en T3 (395 psi). Menor DA en T4 (0,55 g/cm3), seguido de T1 (0,69 g/cm3) y T2 (0,64 g/cm3), mayor en T3 (0,93 g/cm3). | Mayores niveles de P en SSA a campo abierto. T4: bosque. T1 (5,83 ppm) y T2 (5,81 ppm) que en T3 (4,22 ppm) y T4 (5,45 ppm). Mayor cantidad de CO (5,56 %), MO (9,58 %) y N (0,48 %) en T4 seguido de T1 (CO: 5,34 %, MO: 9,2 % y N: 0,47 %) y T2 (CO: 4,76 %, MO: 8,2 % y N: 0,41 %), menor cantidad en T3 (CO: 3,64 %, MO: 5,92 % y N: 0,31 %). | T3: SSA a campo abierto. T4: bosque. | |
CIC-capacidad de intercambio catiónico, CO-carbono orgánico, DA-densidad aparente, MO-materia orgánica, MSF-microorganismos solubilizadores de fosfatos, NE- no especificada, RMPR- resistencia mecánica a la penetración de las raíces, SSA - sistema sin árboles, SSP- sistema silvopastoril, T- tratamiento.
En la tabla 1 también se presentan los estudios de Bugarín et al. (2010), quienes después de 14 meses de evaluación de un SSP, registraron que la DA se mantuvo, pese al pisoteo de ovinos. Escobar et al. (2020) no encontraron diferencias en la RMPR, al comparar las áreas bajo los árboles de un SSP y las áreas abiertas, que presentaron profundidad del suelo 54 % mayor. En los SSP bajo las copas de los árboles se suelen registrar temperaturas más bajas que en las áreas abiertas, lo que genera un microclima más adecuado para los animales, por lo que suelen descansar en estas áreas a diversas horas del día (Deniz et al., 2020). A causa de ello, el pisoteo en esas zonas se incrementa, lo que puede generar mayor compactación del suelo (Escobar et al., 2020; Romero-Delgado et al., 2021). Sin embargo, es alentador que indicadores como la DA y la RMPR se mantengan, a pesar de este comportamiento del animal.
Con respecto a las propiedades químicas, se muestran los aportes de macronutrientes y micronutrientes al suelo, vía hojarasca y la fijación biológica del nitrógeno por parte de los sistemas con arbóreas leguminosas (Bueno-López y Camargo-García, 2015; Oliva et al., 2016), lo que demuestra que los SSP tienen efecto positivo en la mejora de la fertilidad del suelo. Esto fue constatado por Escobar et al. (2020), quienes refieren una saturación de bases (K, Ca y Mg) hasta 54 %, mayor en SSP con 30 años de explotación en comparación con las áreas abiertas y bajo árboles de ocho años. Toledo (2016) y Vargas-Batis et al. (2020) consideran la saturación de bases como una de las propiedades que determinan la fertilidad del suelo. Lo anterior permite inferir que cuanto más tiempo se mantenga el suelo bajo un manejo silvopastoril, su fertilidad irá mejorando.
Otro aspecto importante para determinar la salud del suelo es el estado de la MO. De ella depende la mayoría de las funciones del ecosistema suelo, que son esenciales para el secuestro de C, la mineralización del N, la agregación, el fomento de la salud de las plantas y la retención de agua y nutrientes (Cruz-Macías et al., 2020; Hoffland et al., 2020; Núñez-Ravelo et al., 2021). Se ha señalado que la MO del suelo proviene de la descomposición microbiana de residuos de biomasa vegetal (hojarasca, exudados y residuos de raíces) y animal, por lo que un mayor aporte de estos residuos es fundamental para su regeneración e incremento (Crespo y Fraga, 2002; Haddix et al., 2020; Núñez-Ravelo et al., 2021). En la tabla citada, se muestran los beneficios de los SSP en cuanto a la cantidad de MO del suelo al compararlos con los SSA, y en lo que respecta al incremento del contenido de MO en el tiempo, cuestión que ha sido abordada por diversos autores (Hernández-Chavez et al., 2008; Bugarín et al., 2010; Oliva et al., 2016; Escobar et al., 2020).
Con respecto al contenido de carbono orgánico (CO) del suelo, se han informado incrementos de hasta 70, 12 y 47 %, respectivamente, en los suelos con manejo silvopastoril con respecto a suelos de SSA (Oliva et al., 2016; Contreras-Santos et al., 2020; Escobar et al., 2020). Asimismo, Contreras-Santos et al. (2020) estimaron, al menos, 18 veces más biomasa de raíces finas en suelos bajo silvopastoreo al compararlos con SSA. Lo antes señalado concuerda con lo discutido por Sanderman et al. (2017), quienes constataron que, en suelos con mayor diversidad de plantas y productividad de biomasa, el almacenaje de CO aumentó en comparación con las áreas con manejo convencional. Haddix et al. (2020) refirieron que un menor almacenaje de CO puede vulnerar a largo plazo la sostenibilidad de la producción de alimentos y contribuir al cambio climático. Lok et al. (2013) afirman que el carbono almacenado en el suelo puede fungir como un indicador de la eficiencia, la estabilidad y el funcionamiento de los sistemas forrajeros, pues conjuga los efectos del manejo, el tipo de suelo, la vegetación presente y la actividad biológica. Es por ello que, debido a su efecto positivo en el almacenaje de CO, los SSP contribuyen a la sostenibilidad.
En cuanto a las propiedades microbiológicas, Gutiérrez-Bermúdez et al. (2020) y Cabrera-Dávila et al. (2021) indicaron que un factor fundamental para lograr suelos saludables es su biología, conformada por microorganismos y macroorganismos, que ejercen el minado, el movimiento, la retención y la recirculación de minerales en el complejo suelo-planta-animal. Sin embargo, a su vez, el funcionamiento y la prosperidad del suelo dependen de la cantidad y diversidad de la masa radical, por lo que la biología del suelo demanda amplia biodiversidad vegetal para originar un perfil del suelo con abundancia y diversidad de la masa radical. Al respecto, en diversos estudios (Hernández-Chavez et al., 2008; Escobar-Montenegro et al., 2017; Caicedo-Rosero et al., 2018; Escobar et al., 2020) se ha estimado mayor diversidad o abundancia de microfauna y mesofauna edáfica, y ambas, en suelos con SSP con respecto a suelos con SSA (tabla 1). La mejora en la parte microbiológica tiene efecto positivo en la sostenibilidad del sistema, pues la biología del suelo desempeña una función importante en el procesamiento de los residuos orgánicos, lo que resulta en el almacenaje de MO y CO (Sanderman et al., 2017; Núñez-Ravelo et al., 2021).
Mitigación de las emisiones de los gases de efecto invernadero en los sistemas silvopastoriles. Según el IPCC (2018), el aumento de la concentración de GEI, como el CO2 y CH4, en la atmósfera tiene relación con el calentamiento de la superficie terrestre, que puede ocasionar cambios drásticos en el patrón climático. En varias investigaciones (tabla 2) se ha constatado el potencial de los SSP para llevar a cabo la captura de carbono y contribuir con ello a la mitigación de los efectos del cambio climático (Lok et al., 2013; Oliva et al., 2017; Vásquez et al., 2020). La inclusión de especies arbóreas en esos sistemas incrementa su productividad y, a su vez, el reciclaje de nutrientes (Oliva et al., 2018; Azuara-Morales et al., 2020), lo que se puede traducir en mayor captura de carbono en comparación con los SSA. De acuerdo con un trabajo de Oliva et al. (2017), el componente arbóreo del SSP aportó 8,9 % del carbono capturado por el sistema, mientras que el herbáceo solo contribuyó 1.6 %. Otros autores (Landholm et al., 2019; Vásquez et al., 2020; Contreras-Santos et al., 2023) mostraron, a nivel de sistema, que los tratamientos con SSP presentaron capturas de carbono mayores en 56, 321 y 37 %, respectivamente, en comparación con los SSA evaluados.
Tabla 2 Aporte de los sistemas silvopastoriles a la reducción de las emisiones de los gases de efecto invernadero.
| Estudio | Tratamientos evaluados | Densidad arbórea, árboles/ha | Secuestro, t/ha | CH4 | Almacenaje | Tiempo de evaluación | Observaciones | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | CO2 | |||||||
|
Contreras-Santos |
SSP de |
19,0 | BA: 2,18 BR: 0,63 BH: 2,51 S: 28,05 To: 33,21 | Tejido vegetal, suelo y sistema | Dos años | Mayor acumulación de C en BA y S | ||
| SSP de |
81,0 | BA: 4,51 BR: 1,16 BH: 3,09 S: 28,98 To: 37,70 | Tejido vegetal, suelo y sistema | Dos años | Mayor acumulación de C en BA, BR, BH, S y To | |||
| SSA de |
BA: 0,19 BR: 0,08 BH: 0,30 S: 23,54 To: 24,12 | Tejido vegetal, suelo y sistema | Dos años | Testigo. Menor acumulación de C en BA, BR, BH, S y To | ||||
|
De Bernardi |
Pastizal natural | -9,5 ngCH4/m2/s | Flujo de CH4 en suelo | NE | Testigo | |||
| Terreno agrícola con |
-4,5 ngCH4/m2/s | Flujo de CH4 en suelo | NE | Menor captación de CH4 | ||||
| SSP de |
727,0 | -21,3 ngCH4/m2/s | Flujo de CH4 en suelo | NE | Mayor captación de CH4 | |||
| Forestación de |
977,0 | -22,5 ngCH4/m2/s | Flujo de CH4 en suelo | NE | Mayor captación de CH4 | |||
|
Landholm |
SSA de pastos degradados ( |
3,4 (1) | Sistema | Un año | Testigo (no se evaluó el secuestro de C) | |||
| SSA de pastos mejorados: |
0,38 | 1,3 (1) | Sistema | Un año | ||||
| Banco forrajero y pastos mejorados | 0,66 | 2,2 (1) | Sistema | Un año | ||||
| SSP de |
104,0 | 1,6 | 0,8 (1) | Sistema | Un año | Mayor secuestro de C y menores emisiones de CO2 | ||
|
Lok |
SSP de |
9,014,0 | 10,9 | Suelo | Tres años | |||
| Gramíneas y mezcla de leguminosas rastreras | 9,8 | Suelo | Tres años | |||||
| SSA de |
-16,7 | Suelo | Tres años | Se redujo el C en el suelo | ||||
|
Oliva |
Árboles de |
625,0 | 8,2 | 30,2 | Tejido vegetal | NE | Capacidad de captura de C del 42,7 % | |
| Herbáceas nativas | 1,4 | 5,4 | Tejido vegetal | NE | (15 a 20 días de edad) | |||
| Hojarasca | 1,1 | 4,1 | Tejido vegetal | NE | ||||
| Suelo | 81,2 | 297,3 | Suelo | NE | ||||
| SSP en conjunto | 92,1 | 337,2 | Sistema | NE | ||||
|
Pérez-Atehortúa |
SSP de |
285,0 | BA: 1,9 BR: 2,1 | Tejido vegetal de |
Un año | Rendimientos BA: 3.9 t/ha BR: 4.3 t/ha. Mayor captura de C en BR | ||
| SSA de |
BA: 2,0 BR: 1,6 | Tejido vegetal | Un año | Rendimientos BA: 4.2 t/ha BR: 3.3 t/ha | ||||
|
Vásquez |
SSP de |
Franjas | B: 6,8 S: 101,3 | 396,4 | Tejido vegetal y suelo | Siete meses | ||
| SSP de |
Franjas | B: 11,7 S: 49,0 | 589,3 | Tejido vegetal y suelo | Siete meses | |||
| SSP de |
Cerco vivo | B: 32,8 S: 17,2 | 550,2 | Tejido vegetal y suelo | Siete meses | |||
| SSP de |
Árboles dispersos | B: 57,8 S:121,6 | 658,0 | Tejido vegetal y suelo | Siete meses | Mayor retención de C y CO2 | ||
| SSA de pastos y malezas | B: 1,7 S: 29,6 | 481,4 | Tejido vegetal y suelo | Siete meses | ||||
(1)-emisiones, B-biomasa, BA-biomasa aérea, BH-biomasa de hojarasca, BR-biomasa de raíces, NE-no especificado, S-suelo, To-total.
Como se discutió en el apartado anterior, el suelo representa un almacén para el carbono reciclado por las plantas. Al respecto, Contreras-Santos et al. (2020) mencionaron que los SSP tienen la capacidad de capturar el carbono atmosférico e inmovilizarlo en el suelo, por lo que tienen gran importancia en la recuperación de los suelos degradados y la mitigación de GEI. Esto se puede corroborar en los estudios de Pérez-Atehortúa et al. (2019) y Contreras-Santos et al. (2023), quienes encontraron mayor captura de carbono (hasta 23 y 31 %, respectivamente) en el suelo de los SSP, en comparación con los SSA. Según refieren los autores citados (tabla 2), esta diferencia se asoció al aumento de la biomasa de raíces en los SSP, debido al desarrollo de las arbóreas, pues observaron que la captura de carbono en el suelo se incrementó proporcionalmente con el aumento de esa biomasa. Con ello se destaca la función de las raíces en el ciclo del carbono y la importancia de considerar la inclusión de árboles en el diseño de los agroecosistemas por la capacidad de desarrollo radical de estos últimos.
Uno de los riesgos de seguir desarrollando sistemas de producción convencionales es el aporte que estos realizan a la generación de GEI. Lok et al. (2013) estimaron que, al cabo de tres años, en el suelo de un sistema de monocultivo de pastos, se perdieron 16,7 t C/ha, mientras que en el de un SSP se almacenaron 10,9 t de C/ha. Landholm et al. (2019) informaron emisión de CO2 76 % menor en un SSP, comparado con uno de pastos degradados. De Bernardi et al. (2020) determinaron que un SSP puede captar hasta 374 % más CH4 que un terreno agrícola con manejo convencional. Al respecto, los autores comentaron que la capacidad de captación de CH4 del suelo se relaciona con la difusividad del CH4. Por tanto, está influenciada por la DA, el contenido de agua y la temperatura del suelo, propiedades en las que inciden favorablemente los SSP.
Las arbóreas comúnmente usadas en los SSP tienen potencial para reducir las emisiones de CH4, debido a su valor nutritivo y contenido de metabolitos secundarios. Berhanu et al. (2019) estimaron mayor concentración de CH4 en el gas producido in vitro por C. cajan (52,2 %), rastrojo de maíz (31,7 %) y Sesbania sesban (L.) Merr. (31,0 %) con respecto a L. leucocephala (25,4 %), Moringa stenopetala (Baker fil.) Cufod. (24,1 %), Crotalaria juncea L. (23,4 %) y Lablab purpureus (L.) Sweet (16,2 %). Los autores citados señalan que la concentración de CH4 en el gas producido in vitro por las especies mencionadas se relaciona inversamente con su capacidad para reducir la producción de CH4 y con su contenido de proteína cruda. Irawan et al. (2020) observaron en un estudio in vitro que, en una dieta de bovinos, compuesta por 25 % de concentrado y 75 % de forraje de Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone y L. leucocephala, la adición de esta arbórea (500 y 750 g/kg de MS de la dieta) influyó de manera positiva en la fermentación ruminal y redujo la producción de CH4 hasta en 54,2 %. Esa reducción se asoció a la existencia de taninos en la arbórea, que contribuye de manera directa a la supresión de metanógenos e indirectamente mediante la inhibición del crecimiento de protozoos (Wanapat et al., 2015). A su vez, se puede atribuir a la mejora de la digestibilidad total de la dieta, ya que hubo tendencia a que a mayor proporción de L. leucocephala en la dieta, los contenidos de FDN fueran menores (sin L. leucocephala en la dieta: 540,2 g/kg de MS vs con L. leucocephala (750 g/kg de MS: 328,1 g/kg de MS) y los contenidos de FDA (sin L. leucocephala en la dieta: 312,9 g/kg de MS vs con L. leucocephala (750 g/kg de MS: 198,0 g/kg de MS) de la dieta. Asimismo, los carbohidratos no fibrosos fueron mayores (sin L. leucocephala en la dieta: 15,3 g/kg de MS vs con L. leucocephala (750 g/kg de MS: 36,3 g/kg de MS). La existencia de metabolitos secundarios en las arbóreas utilizadas en SSP, que pueden contribuir a la reducción de las emisiones de CH4, ha sido documentada por Sandoval-Pelcastre et al. (2020), quien recopiló información sobre el contenido de estos compuestos en 20 especies.
A partir de la información que se ha discutido en este apartado, se confirma que los SSP contribuyen a la sostenibilidad de los sistemas ganaderos mediante la mitigación de las emisiones de GEI, a la vez que podrían representar un beneficio para los actores sociales, ya que en muchos países de la región (Oliva et al., 2017) la captura de carbono se traduce como un servicio ambiental, mientras que se obtiene el acceso a otros productos para uso familiar, como la madera y la leña.
Biodiversidad en los sistemas silvopastoriles. La integración de la variabilidad biológica en todos los niveles, desde los recursos genéticos hasta las especies, los ecosistemas y los paisajes, definen el término biodiversidad. Oropesa-Casanova et al. (2020) señalaron que la biodiversidad es un reservorio de recursos genéticos que proporciona diversos servicios ecosistémicos y permite disminuir el uso de insumos externos en los agroecosistemas. Un manejo idóneo de la biodiversidad es clave en el diseño de los sistemas de producción agropecuaria, pues en ella se basa la vida en la tierra y la sostenibilidad en los agroecosistemas (Sarandón y Flores, 2014). Su conservación depende del mantenimiento de la integridad funcional de estos últimos, pues es la mejor manera de reducir la pérdida de especies; además, es preciso priorizar la conservación de la biodiversidad con énfasis en la definición de grupos funcionales de organismos, identificados sobre la base de procesos ecosistémicos que cuentan con menor redundancia (Walker, 1992; Pascual et al., 2021).
González-Valdivia et al. (2018), en Estelí, Nicaragua, documentaron la diversidad de la malacofauna existente en dos SSP tradicionales: bosque seco, arbustivo y caducifolio (BS) y bosque de pino encino (BP). Los sistemas estudiados contenían 47 de las 216 especies de moluscos terrestres registradas para Nicaragua, 41 de ellas se encontraron en el BS y 22 en el BP, con 16 en común. Entre las especies identificadas, 13 pueden ser potenciales vectores de enfermedades del ganado o plagas agrícolas. Igualmente, los autores identificaron cuatro categorizadas como endémicas y dos con potencial para el control biológico, depredadoras de otros caracoles. En ambos sistemas prevalecieron especies muy raras (24 y 11 para BS y BP, respectivamente), seguidas en orden descendente: raras, ocasionales y frecuentes. Estas condiciones pusieron de manifiesto que la diversidad de moluscos depende de la existencia de un estrato arbóreo. Por lo tanto, en potreros y praderas es conveniente contar con ese componente, pues ello puede asegurar la existencia de nichos que den soporte a la diversidad de moluscos. A su vez, al conservar la biodiversidad, están presentes cadenas tróficas que pueden favorecer la presencia y vigor de la vegetación que alimenta al ganado, y otras que pueden ocasionar daños. No obstante, la existencia de grupos funcionales de organismos con mayor diversidad favorece la regulación de las funciones que las especies cumplen en los ecosistemas y promueve su conservación (Walker, 1992).
En una finca lechera comercial de alta diversidad vegetal (pastos, Tithonia diversifolia (Hemsl.), C. clandestinus y A. acuminata) se establecieron cadenas tróficas benéficas para el crecimiento de las especies forrajeras, al controlar la intensidad del ataque de las plagas Collaria sp., Draeculacephala sp. y Aeneolamia sp., a la vez que se mejoró la dieta de las vacas en pastoreo, lo que redujo la cantidad de suplementos en canoa y los costos de producción de la finca (Lopera et al., 2017).
Con respecto a la avifauna de hábitos diurnos, Ordoñez-Solarte et al. (2015) compararon tres sistemas de producción (I-Coffea arabica L. en monocultivo, II-C. arabica en arreglo agroforestal con I. edulis, III- SSP con C. clandestinus y P. guajava en monocultivo) y en el sistema I se hallaron los menores valores en los índices de Shannon, Simpson, número de especies y abundancia de individuos, con valores respectivos de 2,16; 0,88; nueve especies y 202 individuos, respectivamente; mientras que los otros dos arreglos silvopastoriles registraron como promedio 2,75; 0,93; 15,5 especies y 426 individuos. Estos autores concluyeron que un dosel vegetal de mayor complejidad botánica promueve más nichos para la alimentación, el refugio y el resguardo de las aves y, en consecuencia, trae consigo abundante biodiversidad.
Marinaro y Grau (2015), en el Chaco argentino, registraron mayor variabilidad en el índice Simpson para las aves y los mamíferos, en un paisaje ganadero dominado por gramíneas introducidas, en comparación con los paisajes ganaderos de pastizal naturalizado y SSP (árboles nativos-gramíneas introducidas). A partir de estos hallazgos, estos autores indicaron que paisajes botánicamente más complejos, con la combinación de estratos vegetales, herbáceos y leñosos, promueven mayor homogeneidad en la distribución de nichos de alimentación, refugio y resguardo y, por tanto, mejor distribución de la biodiversidad de animales. Por tanto, proponen que los paisajes ganaderos deben ser complejos en su conformación botánica para que la ganadería pastoril sea un factor de biodiversidad, con distribución homogénea a través de la superficie que ocupan, de modo que se revierta la degradación ambiental asociada a la ganadería pastoril. En un análisis de especies indicadoras, los citados autores identificaron a Chunga burmeisteri Hartlaub entre las especies asociadas con el SSP, que solamente anida en árboles, por lo que su presencia se asoció a la estructura característica de dichos sistemas.
La información aquí discutida permite concluir que el uso de los SSP evita la simplificación de los sistemas ganaderos, ya que se crean y establecen grupos funcionales de organismos, orientados a cubrir la producción pecuaria y mantener la integridad funcional del ecosistema. Estos sistemas se asemejan a los ecosistemas naturales, lo que finalmente tiene efectos positivos en la conservación de la biodiversidad.
Bienestar animal en los sistemas silvopastoriles. El bienestar animal contribuye a la sostenibilidad económica de los sistemas ganaderos ante la creciente preocupación de los consumidores por adquirir productos que incorporen prácticas que preserven la salud de los animales. Ello mejora el estatus de comercialización de los productos que incorporan estas medidas en su producción (Molina, 2021). Blanco-Penedo y Cantalapiedra (2020) y Szorobura et al. (2022) refieren que la implementación de prácticas que reduzcan el estrés de los animales y que aporten a su bienestar permitirá facilitar su adaptación a los cambios ambientales ocasionados por el cambio climático, lo que mejorará la resiliencia y sostenibilidad del sistema.
Entre el ganado bovino en pastoreo se desarrollan interacciones sociales, clasificadas como afiliativas y agonísticas. Las primeras se consideran sociopositivas a un comportamiento productivo alto y las segundas, detrimentales. Améndola et al. (2016) informaron que la frecuencia de interacciones afiliativas fue 40 % menor entre las vacas que pastaban un dosel de C. nlemfuensis, en comparación con las que lo hacían en un SSP de M. maximus y C. nlemfuensis, asociadas con L. leucocephala plantada y árboles dispersos. Estos autores concluyen que el ambiente silvopastoril promueve una interacción social más positiva entre los animales y esto conduce a mayor grado de bienestar.
Deniz (2021) al registrar las características microclimáticas de áreas de pastoreo, sin sombra y con ella, determinaron que las áreas con sombra mostraron un microclima con menor temperatura ambiental, velocidad del viento y carga de calor radiante, pero mayor humedad relativa que las áreas sin sombra. Esto determinó que en las horas y días con mayor carga calórica, las vacas buscaran las áreas con sombra. Los autores concluyen que los arreglos silvopastoriles planificados o con presencia de árboles pueden ofrecer condiciones microclimáticas favorables que se traducen en un mayor confort del animal, sobre todo en condiciones de ambientes con alta carga calórica.
Zúñiga-López et al. (2020) compararon indicadores de bienestar animal en vacas que pastaban en un SSP de A. acuminata-C. clandestinus y un SSA de C. clandestinus. Observaron que el número de moscas Haematobia irritans L. por animal fue mayor en el SSA (56) que en el SSP (44). La temperatura promedio de la capa fue mayor en los animales del SSA (37,4 °C) que en los del SSP (33,8 °C). Asimismo, el nivel de suciedad (0 animal limpio - 3 animal sucio) y la distancia de fuga fueron menores en el SSP (1,5 y 0,7 m) que en el SSA (2,0 y 1,3 m). Las diferencias se asociaron con la diversificación del SSP, dada por la inclusión de arbóreas y la subsecuente generación de espacios de confort mejor distribuidos, que evitan el hacinamiento de los animales en los momentos de reposo y rumia. En otro trabajo, Galloso-Hernández (2021) demostró que los búfalos de agua que pastoreaban en un SSP de M. maximus cv. Likoni y L. leucocephala cv. Cunningham dedicaron más tiempo al pastoreo bajo los árboles que en un SSA, donde dedicaron más tiempo al baño termorregulador. A su vez, este autor determinó que es posible prescindir de esos baños o revolcaderos, y de ambos, cuando se manejan búfalos bajo condiciones de sombra en un SSP.
Los trabajos citados demuestran que la generación de un microclima por medio de la sombra en los SSP tiene un efecto positivo en el bienestar animal, lo que puede beneficiar el comportamiento productivo al facilitar el pastoreo en áreas que reducen el estrés térmico de los animales. De acuerdo con lo discutido en este apartado, se pudo constatar que los SSP proporcionan áreas de confort para los animales, lo que disminuye su estrés y mejora su convivencia, lo cual impacta positivamente en su bienestar.
Conclusiones
Los sistemas silvopastoriles promueven la resiliencia ambiental, lo que se puede lograr con el mejoramiento de las propiedades físicas, químicas y microbiológicas del suelo, la conservación de la biodiversidad, la promoción del bienestar animal y la contribución a la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero.
